王 蕾 曹曉輝 林 洲

（瓦房店軸承集團有限責任公司技術(shù)中心，遼寧瓦房店116300）

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為整個工業(yè)的保證產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的機床工業(yè)也有著突飛猛進的發(fā)展。要求機床精度越來越高，剛性越來越大，轉(zhuǎn)速越來越高，運轉(zhuǎn)性能越來越好。這就要求與之配套的軸承具有較高的極限轉(zhuǎn)速，較高的精度，大的剛性，壽命可靠性必須高，運轉(zhuǎn)性能必須良好?；谏鲜銮闆r，研究開發(fā)高轉(zhuǎn)速、高精度、高剛性、長壽命、運轉(zhuǎn)性能良好與之相適應的機床軸承是當務之急。

1 軸承的結(jié)構(gòu)

718/530X3AC/P5DB配對角接觸球軸承是為某公司臥式車床配套的軸承。要求軸承安裝方便、使用空間小，同時要求精度高及剛度大，屬于非標準軸承。

該軸承由兩個單列角接觸球軸承組成（圖1b），背靠背安裝。每個軸承由一個帶鎖口外圈、一個帶鎖口內(nèi)圈、一個傾斜銅保持架、72個鋼球組成。此軸承內(nèi)徑530 mm，外徑615 mm，徑向截面積小，而單列寬度僅為35 mm，易變形，屬于大型輕窄系列。為控制軸承的變形，在研制過程中從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上，對材料的選擇上，在工藝方案擬定上，在熱處理方面以及在加工過程的各個環(huán)節(jié)都采取了相應措施，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，獲取最好的機械性能，以滿足用戶的使用要求。

2 軸承的主要參數(shù)設(shè)計

2.1 接觸角的選取

718/530X3AC/P5DB配對角接觸球軸承應適用于機床的高速、高精度、高可靠性及長壽命要求，根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)及使用工況特點，取接觸角α=25°。

2.2 軸向游隙

考慮軸承的結(jié)構(gòu)特點及使用條件，軸承的軸向游隙采用負游隙，取值為－0.08～－0.12 mm，即為軸向預過盈。這樣取值可更好地增加軸承剛性;同時，因該軸承預先調(diào)整好游隙，安裝時不需要再調(diào)整預負荷，可以提高軸承安裝預負荷精度，減少安裝失誤。

2.3 鋼球直徑

因為該軸承為輕窄系列，因此在軸承整體結(jié)構(gòu)合理的情況下，根據(jù)工況條件，在有效的空間范圍內(nèi)，選用合理的鋼球直徑，既滿足高速要求，又滿足載荷要求，同時加強軸承的薄弱環(huán)節(jié)，使得軸承精度壽命及疲勞壽命更長，通過優(yōu)化設(shè)計綜合考慮，選取3/4英寸（φ19.05 mm）鋼球較為合理。

2.4 內(nèi)圈擋邊及保持架設(shè)計

一般角接觸球軸承在設(shè)計上內(nèi)圈不帶鎖口，保持架截面為平的（圖1a）。本設(shè)計內(nèi)圈帶鎖口，保持架截面為傾斜的（對比圖，見圖1）。內(nèi)外圈均帶鎖口，目的是減小軸承重量的同時，盡量增加套圈擋邊高度，從而增大鋼球與套圈滾道接觸區(qū)域范圍，易形成彈性流體潤滑。保持架采用黃銅材料，具有一定的強度和剛度，又有良好的自潤滑性和耐磨性，保持架截面為傾斜的，目的是適當增加保持架截面厚度，加大保持架對鋼球的包容量，使得鋼球運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

2.5 軸承旋轉(zhuǎn)性能及精度

為了適應機床高速性能，使機床主軸運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，除提高軸承套圈精度外，要嚴格控制內(nèi)外圈的厚度變動量，減小機床主軸的跳動，滿足機床高速要求。同時為了提高機床的精度，軸承精度采用P5級，并嚴格控制成套軸承的端面跳動及兩套軸承的內(nèi)徑相互差、外徑相互差。軸承內(nèi)徑相互差、外徑相互差分別取內(nèi)、外徑公差的1/3，比一般正常設(shè)計時取值減小了37%，通過控制這兩項技術(shù)指標，大大地提高了機床精度。

3 結(jié)語

718/530X3AC/P5DB配對角接觸球軸承，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮機床的高速、高精度、高可靠性及長壽命要求，設(shè)計合理，很好地滿足了機床的使用特點。經(jīng)用戶裝機使用證明，該產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，完全可滿足用戶的使用要求。